Файл: Патогенность микроорганизмов. Вирулентность. Факторы адгезии, мимикрия, ферменты, токсины.pptx

Патогенность микроорганизмов – видовой генетический признак, потенциальная возможность вызвать при благоприятных условиях инфекционный процесс, способность микроорганизмов приживаться в тканях организма хозяина, размножаясь в них, вызывая патологические изменения.
Патогенность является генотипическим признаком, характеризующим способность микроорганизмов вызывать инфекцию.

Патогенность характеризуется специфичностью, т.е. способностью вызывать типичные для данного вида возбудителя патоморфологические и патофизиологические изменения в определенных тканях и органах при естественных для него способах заражения.
Патогенность как особое качество болезнетворного вида микроба проявляется в агрессивных его свойствах и в токсическом действии на организм.

Вирулентность

Вирулентность - степень патогенности данного штамма инфекционного агента в отношении животных или человека при стандартных условиях естественного или искусственного заражения.
О вирулентности микроорганизмов в естественных условиях судят по тяжести и исходу вызываемого ими заболевания.

Изменение вирулентности

Вирулентность микробов не является постоянной. Изменение вирулентности может быть фенотипическим и генотипическим.
Длительное выращивание культур вне организма на обычных питательных средах, выращивание культур при максимальной температуре, добавление к культурам антисептических веществ (двухромовокислый калий, карболовая кислота, щелочь, сулема, желчь и т. д.) ослабляют вирулентность микроорганизмов.

Измерение вирулентности

За единицу измерения вирулентности условно приняты летальная и инфицирующая дозы.
Минимальная смертельная доза - DLM (Dosis letalis minima) – это наименьшее количество живых микробов или их токсинов, вызывающее за определенный срок гибель большинства взятых в опыт животных определенного вида.
Безусловно смертельная доза - DCL (Dosis certa letalis), вызывающая гибель 100 % зараженных животных.

Токсигенность – способность микроба образовывать токсины, которые вредно действуют на макроорганизм, путем изменения его метаболических функций.
Инвазивность – способность микроба преодолевать защитные барьеры организма, проникать в органы, ткани и полости, размножаться в них и подавлять защитные средства макроорганизма.

Факторы патогенности и вирулентности

По функциональному значению разделяют на:

Микробные ферменты, деполимеризующие структуры

Поверхностные структуры бактерий

Поверхностные структуры бактерий, обладающие антифагоцитарным действием

Факторы патогенности с токсической функцией

Препятствуют проникновению и распространению возбудителя

Способствуют закреплению бактерий в макроорганизме

Ферменты

По патогенетическому действию подразделяют:

Вызывающие первичные разрушения клеток и волокон тканей

Вызывающие образование токсических веществ, белков

Гиалуронидаза. Действие фермента сводится к повышению проницаемости тканей.
Фибринолизин. Разжижает плотные сгустки крови (фибрин).
Нейраминидаза отщепляет от различных УВ связанные с ними гликозидной связью концевые сиаловые кислоты, которые деполимеризуют поверхностные стуктуры эпителиальных и др. клеток.
ДНК-азы. Деполимеризуют нуклеиновую кислоту.
Коллагеназа. Гидролизует входящие в состав коллагена, желатина и др. соединений пептиды, содержащие пролин.
Коагулаза. Свертывание цитратной или оксалатной крови.

Адгезия.

Адгезия состоит из нескольких этапов, в результате которых микробные клетки прикрепляются или прилипают к поверхности эпителия.
В этом процессе задействованы неспецифические физико-химические механизмы, обеспечивающие контакт между клетками возбудителя и организма хозяина и связанные с гидрофобностью микробных клеток, суммой энергий отталкивания и притяжения.
Способность к адгезии определяется специфическими химическими группировками определенного строения – лигандами.

Адгезины, отвечающие за прилипание возбудителя к клеткам микроорганизма, очень разнообразны. Их уникальное строение, свойственное определенным видам и даже штаммам, обусловливает высокую специфичность данного процесса.
Адгезины многих грамотрицательных бактерий связаны с пилями разных типов. Их обозначают номерами, символами пилей или колонизирующих факторов, которые они содержат.

Адгезивную функцию грамотрицательных бактерий выполняют капсула и капсулоподобная оболочка, белки наружной мембраны клеточной стенки.
У грамположительных бактерий эта функция связана с тейхоевыми и липотейхоевыми кислотами клеточной стенки, капсулой и капсулоподобной оболочкой.

Токсины

Токсичность – способность патогенного микроба вырабатывать и выделять ядовитые вещества, вредно действующие на организм. Микробы, способные образовывать токсины, получили название токсигенных.
Экзотоксины – высокоактивные яды, выделяемые микроорганизмом на протяжении его жизни в качестве продуктов обмена в окружающую среду (организм животного, пробирка с культурой микроба).
Эндотоксины – менее ядовитые по сравнению с экзотоксинами вещества, образующиеся в результате распада микробной клетки. Следовательно, эндотоксины представляют собой фрагменты или отдельные химические компоненты микробных клеток.

Экзотоксины	Эндотоксины
Легко диффундируют в окружающую среду из микробных клеток.	Прочно связаны с неразрушенным телом микробной клетки.
Яды исключительно высокой активности. Избирательно поражают отдельные органы и ткани.	Менее ядовиты. Избирательного поражения не наблюдается или оно слабо выражено.
Обнаруживают выраженные антигенные свойства, вызывают образование в организме антитоксинов.	Слабые антигены; антисыворотки обладают невысокой активностью.
В химическом отношении представляют собой протеины, обладают свойствами ферментов, некоторые получены в кристаллическом состоянии.	Могут быть протеинами и различными химическими комплексами – глюцидолипоидами, полисахаридолипоидо-протеинами.
Термолабильны.	Термостабильны.
Быстро разрушаются протеолитическими ферментами при 38 – 40 °С.	Сравнительно устойчивы к действию протеолитических ферментов.
При действии формалина 0,3 – 0,4 % переходит в анатоксины.	При действии формалина токсичность мало понижается.

Токсические вещества, синтезируемые бактериями, по своей химической природе относятся к белкам и липополисахаридам. Липополисахариды (ЛПС) - эндотоксины - локализуются в клеточной стенке бактерий и освобождаются только после их разрушения.

Белковые токсины

Цитотоксины. Блокируют синтез белка на субклеточном уровне.
Мембранотоксины. Повышают проницаемость поверхностной мембраны эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины), вызывая гемолиз первых и разрушение вторых. Встраиваясь в мембрану клетки, образуют в ней канал, который гидрофилен внутри и гидрофобен снаружи. В результате происходит нарушение саморегуляции клетки, погибающей от осмотического шока.

Энтеротоксины – белки, вызывающие расстройства желудочно-кишечного тракта вследствии активизирования клеточной аденилатциклазы, что приводит к повышению проницаемости сосудов стенки тонкой кишки и выходу жидкости, ионов натрия и хлоридов кальция в просвет кишечника.

4. Эксфолиатины и эритрогенины. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами.

Липополисахариды

К ним относятся эндотоксины.
Липополисахариды (ЛПС) содержатся в клеточной стенке грам(-) бактерий. Все эндотоксины оказывают опосредованное действие через изменение активности клеток организма.

Молекулярная мимикрия

Один из механизмов вирулентности микроорганизма, который заключается в способности ряда микробов "копировать" антигенную структуру макроорганизма. Например, капсула Neisseria meningitidis серогруппы В, состоящая из полимеров сиаловых кислот, в химическом отношении неотличима от олигосахарида, обнаруженного в клетках головного мозга.

Антигенная мимикрия

В развитии инфекционного процесса определенную роль может играть антигенная мимикрия, т.е. сходство антигенных детерминант у микроба и организма хозяина, в результате чего микроб не распознается иммунной системой как чужеродный, что способствует его сохранению (персистенции) в организме.

Список литературы

1. Микробиология: учебник / Под ред. Зверева В.В.. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2015. - 384 c. 2. Беляев, С.А. Микробиология: Учебное пособие / С.А. Беляев. - СПб.: Лань П, 2016. - 496 c. 3. Белясова, Н.А. Микробиология: Учебник / Н.А. Белясова. - Мн.: Вышэйшая шк., 2012. - 443 c. 4. Белясова, Н.А. Микробиология / Н.А. Белясова. - Минск: Вышэйшая школа, 2012. - 442 c. 5. Блинов, Л.Н. Санитарная микробиология: Учебное пособиеКПТ / Л.Н. Блинов, М.С. Гутенев, И.Л. Перфилова и др. - СПб.: Лань КПТ, 2016. - 240 c. 6. Блинов, Л.Н. Микробиология и иммунология: Учебное пособие / Л.Н. Блинов, И.Л. Перфилова и др. - СПб.: Лань, 2013. - 240 c. 7. Борзова, Л.Д. Ветеринарная микробиология и иммунология. Практикум: Учебное пособие / Л.Д. Борзова, Н.Ю. Черникова, В.В. Якушев и др. - СПб.: Лань П, 2016. - 368 c.